高三一轮物理：第11章《机械波》第二讲 5页

‎(本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！)‎ 一、选择题 ‎1．关于振动和波的关系，以下说法正确的是(　　)‎ A．如果波源停止振动，在介质中传播的波也立即停止 B．物体做机械振动，一定产生机械波 C．波在介质中传播的频率由波源决定，与介质的性质无关[来源:Zxxk.Com]‎ D．波源振动的越快，波的速度也越大 解析：　波源停止振动，介质中已经振动起来的质点有一定的能量，要继续振动一段时间，波也要继续传播一段时间才停止，A错误；产生机械波的条件是机械振动和传播振动的介质，B错误；波的频率由波源决定，与介质无关，波速和介质有关，C正确；波源振动快慢和波的传播速度是两个不同的概念，D错误．‎ 答案：　C ‎2．如下图所示为一列简谐横波的图象，波速为‎0.2 m/s，以下结论正确的是(　　)‎ A．振源振动的频率为0.4 Hz B．若质点a比质点b先回到平衡位置，则波沿x轴正方向传播 C．图示时刻质点a、b、c所受回复力大小之比为2∶1∶3‎ D．经过0.5 s质点a、b、c通过的路程为‎75 cm 解析：　由题图可知，波长‎8 cm，周期为0.4 s，振动频率为2.5 Hz，A错；若质点a比质点b先回到平衡位置，则质点a向下振动．波沿x轴负方向传播，B错；回复力大小与位移成正比，C对；经过0.5 s即1T只有c点通过的路程为‎75 cm，D错．‎ 答案：　C ‎3．(2010·重庆理综)一列简谐波在两时刻的波形如图中实线和虚线所示，由图可确定这列波的(　　)‎ A．周期　　　　　　　　　　 B．波速 C．波长 D．频率 解析：　由题中所给的波形图能够确定这列波的波长为‎4 m.‎ 答案：　C ‎4．在同一地点有两个静止的声源，发出声波1和声波2在同一空间的空气中沿同一方向传播，如图所示为某时刻这两列波的图象，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．波1速度比波2速度大 B．相对于同一障碍物，波2比波1更容易发生衍射现象 C．这两列波传播的方向上，不会产生稳定的干涉现象 D．这两列波传播的方向上，运动的观察者听到的这两列波的频率可以相同 答案：　C ‎5．如下图所示，向左匀速运动的小车发出频率为f的声波，车左侧A处的人感受到的声波的频率为f1，车右侧B处的人感受到的声波的频率为f2，则(　　)‎ A．f1＜f, f2＜f　　　　　　 B．f1＜f, f2＞f C．f1＞f, f2＞f D．f1＞f, f2＜f 解析：　声源靠近A处的人，由多普勒效应知，他接收到的频率变大，即f1＞f：相反，声源远离B处的人，则他接收到的频率变小，即f2＜f，故选项D对．‎ 答案：　D ‎6．一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t＝1 s时的波形图，图乙是波中某振动质点的位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图象(　　)‎ A．x＝0处的质点　　　　　　 B．x＝‎1 m处的质点 C．x＝‎2 m处的质点 D. x＝‎3 m处的质点 解析：　图甲是波动图象，它反映的是某时刻参与振动的各个质点的位移大小与方向，图乙是振动图象，它反映的是某一质点在各个时刻离开平衡位置的位移大小及方向，当t＝1 s时，图乙代表该质点恰好经过平衡位置向下运动，综合图甲看，只有x＝0,4,8,12，…处的质点满足．‎ 图甲中各点处于t＝1 s时刻，图乙中t＝1 s时刻质点处于平衡位置且振动方向向下．图甲中x＝0和x＝2处质点处于平衡位置，由于波沿x轴负方向传播，可知x＝0的质点运动方向向下，x＝2的质点运动方向向上，故A选项正确．‎ 答案：　A ‎7．(2011·福州模拟)已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图线如图a所示，t时刻的波形图线如图b所示，则t′＝t＋0.5 s时刻的波形图线可能是(　　)‎ A．①③ B．②③‎ C．③④ D．①④‎ 答案：　C ‎8.如右图所示是一列简谐波在t＝0时的波形图，介质中的质点P沿y轴方向做简谐运动的表达式为y＝10 sin 5πt cm.关于这列简谐波，下列说法中正确的是(　　)‎ A．这列简谐波的振幅为‎20 cm B．这列简谐波的周期为5.0 s C．这列简谐波在该介质中的传播速度为‎25 cm/s D．这列简谐波沿x轴正向传播 解析：　本题主要考查考生对波形图的正确认识．由图可知，质点偏离平衡位置的最大距离即振幅为‎10 cm，A错；由该质点P振动的表达式可知这列简谐横波的周期为T＝＝ s＝0.4 s，B错；由图可知，该波的波长为λ＝‎4 m，波速v＝＝ m/s＝‎10 m/s，C错；由质点P做简谐运动的表达式可知，t＝0时刻质点P正在向上运动，由此可判断波沿x轴正向传播，D正确．‎ 答案：　D ‎9.(2010·四川卷)一列简谐横波沿直线由A向B传播，A、B相距‎0.45 m，图是A处质点的振动图象．当A处质点运动到波峰位置时，B处质点刚好到达平衡位置且向y轴正方向运动，这列波的波速可能是(　　)‎ A．‎4.5 m/s B．‎3.0 m/s C．‎1.5 m/s D．‎0.7 m/s 解析：　由振动图象可知，振源的振动周期T＝0.4 s，再根据题意结合波的周期性可知‎0.45 m＝λ，而波速v＝，即v＝ m/s，当n＝0时，v1＝‎4.5 m/s，当n＝1时，v2＝‎0.9 m/s，当n＝2时，v3＝‎0.5 m/s，所以答案为A.‎ 答案：　A ‎10．如右图所示为一列简谐横波的图象，质点P此时的动量为mv，经过0.2 s，质点P的动量大小和方向都不变，再经过0.2 s，质点P的动量大小不变，方向改变，由此可判断(　　)‎ A．波向左传播，波速为‎15 m/s B．波向右传播，波速为‎5 m/s C．该波与一个频率为1.25 Hz的波可能发生干涉现象 D．该波与一个频率为1.25 Hz的波不可能发生干涉现象 解析：　只有当P质点向下振动到x轴下方与原位置对称点，两者动量相等；再经0.2 s质点继续向下振动到最大位置处再返回到该点，动量大小相等、方向相反．此过程经过，由此可知，波向左传播．T＝0.8 s，λ＝‎4 m，则v＝＝ m/s＝‎5 m/s，故A、B均错误；而f＝＝1.25 Hz，该波与一个频率为1.25 Hz的波相遇可能发生干涉现象，C正确，D错误．‎ 答案：　C ‎11.(2010·上海单科)如右图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为‎2 cm，波速为‎2 m/s，在波的传播方向上两质点a、b的平衡位置相距‎0.4 m(小于一个波长)，当质点a在波峰位置时，质点b在x轴下方与x轴相距‎1 cm的位置，则(　　)‎ A．此波的周期一定不是0.6 s B．此波的周期可能为1.2 s C．从此时刻起经过0.5 s，b点一定在波谷位置 D．从此时刻起经过0.5 s，b点可能在波峰位置 解析：　意在考查考生灵活应用简谐运动、机械波的有关知识综合解决波动图象问题的能力．根据波的传播方向和质点的振动方向的关系可知：t＝0时刻，b质点在－‎1 cm处，既可以沿y轴正方向运动也可能沿y轴负方向运动；该波的波长λ满足：<0.4，即λ<‎1.6 m，T<0.8 s，又λ>‎0.4 m，T>0.2 s，所以A、B均错；同理可知D对C错．[来源:学_科_网]‎ 答案：　D 二、非选择题 ‎12．(2010·山东理综)渔船常利用超声波来探测远处鱼群的方位．已知某超声波频率为1.0×105 Hz，某时刻该超声波在水中传播的波动图象如图所示．‎ ‎(1)从该时刻开始计时，画出x＝7.5×10－‎3 m处质点做简谐运动的振动图象(至少一个周期)．‎ ‎(2)现测得超声波信号从渔船到鱼群往返一次所用时间为4 s，求鱼群与渔船间的距离(忽略船和鱼群的运动)．[来源:学|科|网]‎ 解析：　(1)该波的周期为T＝＝1×10－5 s，由波动图象知，此时x＝7.5×10－‎3 m处的质点位于负的最大位移处，所以，从该时刻开始计时，该质点的振动图象，如图所示．[来源:学。科。网Z。X。X。K]‎ ‎(2)由波形图读出波长λ＝15×10－‎‎3 m 由波速公式得 v＝λf①‎ 鱼群与渔船的距离为x＝vt②‎ 联立①②式，代入数据得x＝3 ‎000 m③‎ 答案：　(1)图见解析 ‎(2)3 ‎‎000 m ‎13.如右图所示为一列简谐波在t1＝0时刻的图象．此时波中质点M的运动方向沿y轴负方向，且t2＝0.55 s时质点M恰好第3次到达y轴正方向最大位移处．试求：‎ ‎(1)此波沿什么方向传播？‎ ‎(2)波速是多大？[来源:学科网]‎ ‎(3)从t1＝0至t3＝1.2 s，质点N运动的路程和相对于平衡位置的位移分别是多少？‎ 解析：　(1)此波沿x轴负方向传播．‎ ‎(2)在t1＝0到t2＝0.55 s这段时间时，质点M恰好第3次到达沿y轴正方向的最大位移处，则有：‎ ‎(2＋)T＝0.55 s，得T＝0.2 s 由图象得简谐波的波长为λ＝‎0.4 m，则波速 v＝＝‎2 m/s.‎ ‎(3)在t1＝0至t3＝1.2 s这段时间，波中质点N经过了6个周期，即质点N回到始点，所以走过的路程为 x路＝6×5×‎4 cm＝‎‎120 cm 相对于平衡位置的位移为‎2.5 cm.‎ 答案：　(1)沿x轴负方向传播　(2)‎2 m/s ‎(3)‎120 cm　2.5 cm